JPH05140885A - 浮上分離装置 - Google Patents

浮上分離装置

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JPH05140885A
JPH05140885A JP30754091A JP30754091A JPH05140885A JP H05140885 A JPH05140885 A JP H05140885A JP 30754091 A JP30754091 A JP 30754091A JP 30754091 A JP30754091 A JP 30754091A JP H05140885 A JPH05140885 A JP H05140885A
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JP
Japan
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air
cylinder
raw material
intermediate cylinder
clearance
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Withdrawn
Application number
JP30754091A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Suzumura
鈴村  洋
Kenzo Kato
賢造 加藤
Shunji Kasuga
俊二 春日
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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Publication of JPH05140885A publication Critical patent/JPH05140885A/ja
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 古紙等からインク等微細粒子を従来以上に効
果的に除去することのできる浮上分離浮上装置を提供す
る。 【構成】 鉛直に固定された内筒、同内筒の外側に同心
的に固定された中間筒、同中間筒の外側に同心的に設け
られ上部に端板を有し回転する外筒、および上記内筒と
中間筒との間の隙間に連通してその下部に設けられた空
気入口を有し、同空気入口から送給された空気を内筒と
中間筒との間を上昇させその上部で反転させ中間筒と外
筒との間を降下させ外筒の下縁部から放出する気泡発生
装置を備えた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】古紙からインクを除去するプロセ
ス等に用いられる浮上分離装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図8は古紙からインクを除去するために
用いられる従来の浮上分離装置の第1の例の斜視図であ
る。図において、1は中空胴形の本体、2は同本体の空
気注入部、3は同本体の混合部、4は浮上分離部、5は
排出部である。6は本体の一端に設けられている原料流
体入口、7は空気注入部2に設けられている圧縮空気入
口、8はインク等を含む分離物の排出口、9は分離物を
除去された残りの部分、すなわち受容物の出口である。
原料流体入口6から供給される原料流体は、ある種の薬
品の溶液に約1%の濃度で古紙を混入溶解させた流動体
である。また矢印Aは原料流体、Bは圧縮空気、Cは分
離排出物、Dは受容物である。
【0003】図9は上記浮上分離装置の空気注入部2の
分割斜視図である。図において、10は前記圧縮空気入
口7に連り、この空気注入部の周囲に設けられている複
数個の空気ノズル、11は流路の周囲に設けられている
空気室である。圧縮空気はこの空気ノズル10から吹き
込まれ、原料流体が流通する流路の周囲にドーナツ状の
空気室を形成する。供給空気は加圧下で原料流体の中に
溶解されると共に、上記空気室に対する原料流の機械的
な剪断作用によって気泡を発生する。
【0004】図10は上記浮上分離装置の混合部3の断
面図である。図において、12はこの部分に設けられて
いる複数段の拡大急縮流路である。図の矢印Eは原料流
体と空気の混合流、Fの部分は流路の拡大急縮によって
生じる微小乱流である。この流路の中で、前記混合流E
は、拡大流路での圧力急変によるキャビテーション作用
により、原料流体中の溶解空気が疎水性に改質したイン
ク粒子の表面上に多数の微細な気泡として析出する。次
に数段の拡大急縮流路12での加減速流と、微小乱流F
の作用により、微細気泡を含む各種サイズの気泡とイン
ク粒子との衝突と付着が行われる。
【0005】混合部3を出た原料流体空気混合物Eは図
8の分離浮上部4へ入り、インク粒子を付着した気泡が
界面に向けて上昇し、液面上にインクを含有した泡すな
わちフロスを形成する。この時、分離浮上部4の原料流
体のフローパターンを制御して、適度な乱流を維持する
ことによって、古紙の中の繊維がフロスへ混入すること
を制御すると共に、同繊維の沈澱をも防止し、繊維の歩
留りを向上させる。
【0006】このプロセスを終った原料流体は、次に排
出部5に移り、インクを含んだ界面上のフロスは分離排
出物Cとして分離物排出口8から排出され、インクを除
去された残りの繊維質を含んだ流体は受容物Dとして受
容物出口9から次の工程へ送られる。
【0007】図11は前記第1の例と同じ目的で用いら
れる浮上分離装置の第2の例の斜視図である。図におい
て、21は箱形の本体、22は原料流体入口、23は空
気取入れ口、24は分離物排出口、25は受容物出口、
26はタービン、27はタービン駆動用モータである。
また、矢印Aは原料流体、Bは空気、Cは分離排出物す
なわちフロス、Dは受容物である。
【0008】本装置においては、溶液に約1%の濃度で
存在する古紙原料は、原料流体入口22に供給され、浮
上分離装置本体21の中に滞留した後、受容物出口24
から次の工程へ送られる。その際、空気取り入れ口23
から吸いこまれた空気は、タービン駆動用モータ27に
より回転させられるタービン26によって、剪断され、
小気泡となり、インクと合体してフロスを生じ、液面上
に浮き、分離排出物出口から排出される。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】近年回収故紙の上質紙
への再利用を目指すことが盛んになり白色度を従来以上
に向上させることが望まれており、脱インキ装置におい
て、特に10μm以下の微細なインキ粒子を除去する必
要が生じている。浮上分離装置によって微細な粒子を除
去するためには、粒子の気泡への付着のチャンスを増大
させることが必要であり、空気吹込量の増大、滞留時間
の延長、気泡の微細化などの対策がとられている。その
中でも特に気泡の微細化は重要であって、d(μm)の
粒径のインク粒子を取るためには、5×d(μm)以下
の粒径の気泡を発生させることが好ましい。
【0010】本発明は上記の観点から、超微細気泡を発
生させ、それによって浮上分離を効果的に行うことので
きる浮上分離装置を提供しようとするものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
したものであって、鉛直に固定された内筒、同内筒の外
側に同心的に固定された中間筒、同中間筒の外側に同心
的に設けられ上部に端板を有し回転する外筒、および上
記内筒と中間筒との間の隙間に連通してその下部に設け
られた空気入口を有し、同空気入口から送給された空気
を内筒と中間筒との間を上昇させその上部で反転させ中
間筒と外筒との間を降下させ外筒の下縁部から放出する
気泡発生装置を備えたことを特徴とする浮上分離装置に
関するものである。
【0012】
【作用】本装置の気泡発生装置において、固定された中
間筒と回転する外筒との間を降下する空気は、はげしい
剪断力を受ける。この状態で空気が液体中に放出される
ので、空気は超微細気泡となって液体中に分散させられ
る。したがってこれを備えた浮上分離装置において、イ
ンク等の微細粒子が気泡に付着する機会が増大する。こ
の結果、浮上分離装置の性能が向上する。
【0013】
【実施例】図1は本発明の第1実施例の斜視図である。
これは従来技術の第1の例(図8)を改良した装置であ
る。図において、2Xは従来技術に比して延長された空
気注入部、31は同空気注入部に設けられた気泡発生装
置である。他の部分は従来技術と同じであるから構造の
説明を省略する。
【0014】図2は上記気泡発生装置の断面図である。
図において、32は浮上分離装置の空気注入部2の管
壁、33は同管壁に対して固定されている内筒、34は
前記内筒の外側に位置して、前記管壁32に対して固定
されている中間筒、35は前記内筒33に対して回転可
能に保持されている回転軸、36はモータ、37は同モ
ータの回転駆動力を前記回転軸35に伝達するベルト、
38は前記内筒33に固定され、前記回転軸35が中心
部の貫通孔を貫通している支持板、39,40は支持板
に固定されている軸受部材、41は同軸受部材に固定さ
れ、前記回転軸との間にメカニカルシールを形成するメ
カニカルシール部材、42は前記中間筒の外側に位置す
る外筒、43は同外筒の端板、44,45は同端板を回
転軸35に固定する固定部材、46は一端が前記内筒3
3と中間筒34との間の空間に連り、他端が本装置の外
部の空気源に連る空気注入口である。またAは原料流
体、Bは空気、Gは気泡である。
【0015】本装置においては、空気注入口46から注
入された空気Bは内筒33と中間筒34との間を上昇
し、反転して、中間筒34と外筒42との間を下降す
る。この時外筒42はモータ36の駆動力で回転する回
転軸35を介して回転しているので、空気Bは中間筒と
外筒との間を下降する時剪断力を受ける。この空気が管
壁32の内部を流れる原料流体A中に放出される時、こ
の流体内へ超微細な気泡Gとなって分散する。
【0016】この気泡発生装置は、従来型(図9)と比
較して、空気そのものに剪断力を与えるために、分散効
果が大きく、微細な気泡を発生させ易い。従来方式で
は、気体注入量を増加させれば、気泡が合体して、直径
1〜2mmの気泡となりやすいが、本方式では、剪断効果
により、気体注入量を増加させても合体しにくい。ま
た、外筒42の回転速度を変えることにより、発生する
気泡粒径や気泡数をコントロールすることができる。以
上の作用により特に直径10μ以下の気泡を多量に発生
することができる。
【0017】したがって、この気泡発生装置を備えた本
実施例の浮上分離装置においては、従来の装置(図8)
に比べてより細かい直径(10μm以下)のインク粒子
の除去が可能である。また、外筒の回転数を変化させ、
気泡径を変えることができるので、異なる原料に対して
対応することが容易である。
【0018】図3は従来の装置と上記実施例の装置との
性能試験結果比較図である。この試験では、いずれの装
置においても、同一の原料(新聞古紙)を、溶液(水8
00liter に対して、脱墨剤40g、水酸化ナトリウム
84.2g、ケイ酸ソーダ600g、過酸化水素229
g)で処理したものを、濃度1%になるように希釈した
ものを用いた。処理液量は、285 liter/min 、ガス
液比=20%、入口圧力=2 kgf/cm2 の場合、浮上分
離装置を6段直列につないで、最終段で測定した脱イン
ク率を図3に示している。脱インク率は、JIS法に従
い、手すき紙により濾過し、その紙を粒子アナライザー
により測定した値を用いた(JIS−TAPPI紙パル
プ試験方法 No.39−82)。結果は、本実施例の方が
従来装置よりも、特に直径10μm以下の粒子径インク
の除去性能が高いことが判った。図4は同様な条件で、
ガス量を増して、ガス/液=30%とした場合の性能試
験結果比較図であり、この場合も本実施例の装置の方が
すぐれていることが判った。
【0019】図5は本発明の第2実施例の斜視図であ
る。これは従来技術の第2の例(図11)を改良した装
置である。図において、31は図2によって詳細に説明
した気泡発生装置である。この装置は、本体21の底部
に複数個設けられている。これに伴って、従来設けられ
ていたタービンおよびタービン駆動用モータは廃止され
ている。空気取入口23はこの装置の下部の気泡発生装
置31の空気注入口46に接続されている。
【0020】本実施例の気泡発生装置は、従来のタービ
ン方式と比較すると、気体の分散効果が大きく、微細な
気泡を発生させ易い。したがって従来の装置(図11)
に比べて、より細かい直径(10μm以下)のインク粒
子の除去が可能である。
【0021】図6は従来の装置と上記実施例の装置との
性能試験結果比較図である。この試験では、いずれの装
置においても、第1実施例に用いたものと同じく、原料
(新聞古紙)を、溶液(水800liter に対して、脱墨
剤40g、水酸化ナトリウム84.2g、ケイ酸ソーダ
600g、過酸化水素229g)で処理したものを、濃
度1%になるように希釈したものを用いた。処理液量
は、285 liter/minである。滞留時間は40分とし
たため、横の体積は11.4m3 である。気液比は1
0.0であり、ガス量は2850 liter/min とした。
入口と出口の液を分取して、測定した脱インク率を図6
に示している。比較のために従来法での性能も示してあ
る。脱インク率は、JIS法に従い手すき紙により濾過
し、その紙を粒子アナライザーにより測定した値を用い
た(JIS−TAPPI紙パルプ試験方法 No.39−8
2)。結果は、本実施例の方が従来装置よりも、特に1
0μm以下の粒子径インクの除去性能が高いことが判っ
た。図7は同様な条件で、ガス量を増やして、ガス/液
=12.0すなわち、ガス量を3420 liter/min と
した時の性能試験結果比較図であり、この場合も本実施
例の装置の方がすぐれていることが判った。
【0022】
【発明の効果】本発明の浮上分離装置は、鉛直に固定さ
れた内筒、同内筒の外側に同心的に固定された中間筒、
同中間筒の外側に同心的に設けられ上部に端板を有し回
転する外筒、および上記内筒と中間筒との間の隙間に連
通してその下部に設けられた空気入口を有し、同空気入
口から送給された空気を内筒と中間筒との間を上昇させ
その上部で反転させ中間筒と外筒との間を降下させ外筒
の下縁部から放出する気泡発生装置を備えているので、
従来以上に微細な原料流体中のインク等の粒子を効果的
に除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例の斜視図。
【図2】同実施例に用いられる気泡発生装置の断面図。
【図3】同実施例と従来装置との性能試験結果比較図。
【図4】同実施例と従来の装置との、他の条件による性
能試験結果比較図。
【図5】本発明の第2実施例の斜視図。
【図6】同実施例と従来の装置との性能試験結果比較
図。
【図7】同実施例と従来の装置との、他の条件による性
能試験結果比較図。
【図8】従来の浮上分離装置の第1の例の斜視図。
【図9】同装置の空気注入部の分割斜視図。
【図10】同装置の混合部の断面図。
【図11】従来の浮上分離装置の第2の例の斜視図。
【符号の説明】
1 本体 2,2X 空気注入部 3 混合部 4 分離浮上部 5 排出部 6 原料流体入口 7 圧縮空気入口 8 分離物排出口 9 受容物出口 10 空気ノズル 11 空気室 12 拡大急縮流路 21 本体 22 原料流体入口 23 空気取入れ口 24 分離物排出口 25 受容物出口 26 タービン 27 タービン駆動用モータ 31 気泡発生装置 32 浮上分離装置空気注入部の管壁 33 内筒 34 中間筒 35 回転軸 36 モータ 37 ベルト 38 支持板 39,40 軸受部材 41 メカニカルシール部材 42 外筒 43 端板 44,45 端板固定部材 46 空気注入口 A 原料流体 B 空気 C 分離排出物 D 受容物 E 原料流体と空気との混合流 F 微小乱流 G 気泡

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 鉛直に固定された内筒、同内筒の外側に
    同心的に固定された中間筒、同中間筒の外側に同心的に
    設けられ上部に端板を有し回転する外筒、および上記内
    筒と中間筒との間の隙間に連通してその下部に設けられ
    た空気入口を有し、同空気入口から送給された空気を内
    筒と中間筒との間を上昇させその上部で反転させ中間筒
    と外筒との間を降下させ外筒の下縁部から放出する気泡
    発生装置を備えたことを特徴とする浮上分離装置。
JP30754091A 1991-11-22 1991-11-22 浮上分離装置 Withdrawn JPH05140885A (ja)

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JP30754091A JPH05140885A (ja) 1991-11-22 1991-11-22 浮上分離装置

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JPH05140885A true JPH05140885A (ja) 1993-06-08

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103123256A (zh) * 2013-01-07 2013-05-29 西北工业大学 一种气浮式检测固持装置
KR20180028322A (ko) * 2016-09-08 2018-03-16 서울대학교산학협력단 입자 분리 방법

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Effective date: 19990204